Walter appCom: Echtzeit-Daten für die Prozessoptimierung

Walter Nexxt – digitale Lösungen, um Maschinen und Werkzeuge zu vernetzen und deren Arbeit auf der Basis von Echtzeitdaten zu optimieren.

Industrie 4.0, Big Data, IoT, Digitalisierung, vernetzte Produktion – diese Themen scheinen allgegenwärtig. So sehr, dass bei vielen Praktikern in mittelständischen Unternehmen das Schlagwort „Industrie 4.0“ bereits eher Verunsicherung auslöst. Weil nicht klar ist, was sie sich darunter konkret für den eigenen betrieblichen Alltag und für ihre zukunftssichere Produktionsstrategie und Produktionsplanung erwarten können.

Bereits vor einigen Jahren hat sich der Zerspanungsspezialist Walter entschlossen, den Themenkomplex Digitalisierung anzugehen und bietet unter der Produktlinie Walter Nexxt digitale Produkte und Industrie-4.0-Lösungen, die für den Einsatz in mittelständischen Unternehmen maßgeschneidert sind. Es muss und vor allem kann nicht immer die ganz große Industrie-4.0-Lösung sein. Walter setzt stattdessen auf ganz verschiedenen Ebenen des Planungs- und Fertigungsprozesses an. Mit Fertigungsassistenzsystemen erfasst und analysiert man dabei das im Bearbeitungsprozess entstehende Wissen ganzheitlich und entwickelt innovative Lösungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. „Automatisierung gehört in vielen Zerspanungsbetrieben bereits zum Alltag, moderne Unternehmen treffen Entscheidungen auf Basis von Daten. Die Herausforderung ist nicht nur, an die Maschinendaten heranzukommen, sondern diese auch in wertvolle Informationen zu übersetzen und Zerspanungsprozesse damit zu optimieren“, verdeutlicht Florian Böpple, Manager Digital Manufacturing bei der Walter AG.

Jede Service-App bei Walter wird an den Maschinen im Walter Technology Center in Tübingen getestet. Außerdem arbeitet man eng mit den Anwendern zusammen. So wird sichergestellt, dass praxisnahe Lösungen entstehen, die ihr Effizienzpotenzial vom ersten Tag an entfalten.

Florian Böpple
Manager Digital Manufacturing bei der Walter AG

„Wir begleiten unsere Kunden durch den digitalen Wandel und liefern vor allem praxisnahe Lösungen. Fast jeder Kunde, dem wir unsere Softwareplattform Comara appCom bzw. das Software-Tool Comara iCut vorstellen, ist an einer Integration in den Fertigungsprozess interessiert.
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Digital Manufacturing in der Praxis

Walter ist bekannt als Hersteller von Premiumwerkzeugen zum Fräsen, Drehen, Bohren und Gewinden. „Natürlich entwickeln wir auch weiterhin innovative Zerspanungswerkzeuge“, so Böpple weiter und er ergänzt: „Wir sind jedoch der Meinung, dass sich noch größere Einsparpotenziale ergeben, wenn der komplette Zerspanungsprozess für ein Bauteil überwacht und optimiert wird – von der Planung, der Beschaffung, der Produktionslogistik und der Voreinstellung bis zur Zerspanung selbst.“ Walter unterstützt seine Kunden daher entlang der gesamten Wertschöpfungskette mit Werkzeugdaten, Online-Katalogen, Apps, Tool Management Lösungen und intelligenten Assistenzsystemen für die Fertigung, wie zum Beispiel mit der Schnittdatenoptimierungs-Software Comara iCut und der Fertigungsmonitoring-Plattform Comara appCom.

Alle relevanten Daten werden mit der Comara appCom übersichtlich angeordnet und lassen sich nach unterschiedlichen Kriterien analysieren oder darstellen.

Adaptive Vorschubregelung mit iCut

Automatisierung, Digitalisierung und vernetzte Prozesse gehören in vielen Bereichen der industriellen Produktion schon lange zum Alltag. Durch die Leistungssprünge, die Hard- und Software für die Erhebung und Analyse von Live-Daten gemacht haben, ergeben sich neue Möglichkeiten, Prozesse weiter zu optimieren. Auf der Echtzeit-Analyse eingehender Maschinendaten basiert das Software-Tool Comara iCut von Walter. „Unsere Softwareschmiede Comara hat mit ihrer adaptiven Vorschubregelung iCut nicht das Fräsen oder Drehen neu erfunden, sondern sie hat sich auf eine sehr konkrete Problemstellung fokussiert: Wie können wir, ohne massive Eingriffe in den bestehenden Prozess oder aufwendige Programmierung, das Optimum aus einer Maschine herausholen? Das Ergebnis ist Comaras iCut Software, mit der sich die Bearbeitungszeit für das Fräsen pro Werkstück noch mal reduzieren lässt“, veranschaulicht Böpple.

Die Schnittdatenoptimierungs-Software wird einfach in das vorhandene Steuerungsprogramm integriert und übernimmt die Daten für den Bearbeitungsprozess. Im ersten Schnitt „lernt“ iCut die Leerlaufleistung der Spindel und die maximale Zerspanungsleistung je Werkzeug pro Schnitt. Ab dann misst sie die Spindelleistung bis zu 500-mal pro Sekunde und passt den Vorschub automatisch an. So fährt die Maschine, wenn immer möglich, den maximalen Vorschub, den iCut je Werkzeug „gelernt“ hat. Ändern sich die Schnittbedingungen, zum Beispiel durch unterschiedliche Fräserumschlingungen und Spantiefen, Aufmaßschwankungen oder durch Verschleißerscheinungen am Werkzeug, passt sie Geschwindigkeit und Leistung in Echtzeit an. Mit positivem Effekt – nicht nur auf die Bearbeitungszeit eines Werkstückes. Durch das optimierte Fräsverhalten erhöht sich auch die Prozesssicherheit. Auf die Spindel wirken die Kräfte konstanter, was wiederum die Lebensdauer erhöht. Droht ein Werkzeug aufgrund erhöhter Spindelleistung zu brechen, reduziert iCut sofort den Vorschub oder stoppt die Aktion ganz.

Dass hier ein großes Potenzial im Bereich einer Prozessoptimierung schlummert, ist für Florian Böpple klar: „Wir haben mit iCut bei Kunden schon erstaunliche Effizienzsteigerungen erreicht. Passt die Bearbeitung, ist eine Reduktion der Bearbeitungszeit um rund 10 % möglich, ohne irgendetwas am Prozess zu ändern. Wir haben auch schon das Doppelte geschafft. Bei hoher Stückzahl wird da einiges an Maschinenkapazität frei.“ Comara iCut arbeitet auch ohne den Einsatz von Walter Werkzeugen – nur die Systemvoraussetzungen der Maschine müssen gegeben sein.

Der Comara appCom PC wird in die Werkzeugmaschine eingebaut und in die Steuerung integriert.

Transparente Maschinendaten mit appCom

Haben sich die Softwarespezialisten bei Comara iCut auf die Optimierung eines ganz bestimmten, eng definierten Prozesses konzentriert, wurde die Comara appCom Softwareplattform entwickelt, um die komplette Datenmenge, die eine Maschine während der Bearbeitungsprozesse erzeugt, für eine Prozessoptimierung nutzbar zu machen. „Und das so einfach und übersichtlich wie möglich“, betont Böpple.

Ein Comara appCom System ist in weniger als einer Stunde installiert sowie konfiguriert. Es besteht aktuell aus zwei Komponenten, einem PC, der in die Werkzeugmaschinen eingebaut und in die Steuerung integriert wird, sowie einer Software, die Daten analysiert und visualisiert. Comara nutzt dafür das App-Prinzip: In der Grundausstattung verfügt appCom bereits über 13 Anwendungen, mit denen sich die wichtigsten Parameter für eine Optimierung der Prozesse erheben und monitoren lassen. Dazu gehören etwa der Status der beobachteten Maschinen, ihre Produktivität, Zuständigkeiten sowie die Laufzeit-Stabilität der gefahrenen Programme. Alle wichtigen Kennzahlen, Reports und Monitoring-Daten werden optisch übersichtlich und einfach verständlich aufbereitet.

iCut passt den Vorschub dynamisch den Schnittbedingungen an. Pro Werkstück lässt sich sowohl die Fertigungszeit reduzieren als auch die Prozesssicherheit erhöhen.

Zugriffsrechte individuell zuweisen

Wer diese Daten einsehen darf, lässt sich individuell zuweisen. So erhält beispielsweise der Maschinenbediener nur die Daten und Reports, die für ihn relevant sind. Produktions- und planungsverantwortliche Manager können dagegen alle Monitoring-Möglichkeiten nutzen. Zusätzlich zu den Standard-Apps können auch unternehmensspezifische Applikationen programmiert und auf der appCom angezeigt werden. Angezeigt werden die Apps in einem webbasierten Interface, auf das via stationäre PCs, aber auch mit allen gängigen mobilen Endgeräten zugegriffen werden kann. „Mit appCom lassen sich sowohl aktuelle Probleme und kritische Prozesse identifizieren als auch die gesamten Produktionsprozesse analysieren, die auf einer Maschine laufen“, unterstreicht Böpple. Parameter sind beispielsweise Effizienz, Kosten pro Werkzeug oder pro Werkstück sowie Prozesssicherheit. „Für die Optimierung und Planung der Produktion lassen sich so echte Live-Daten nutzen, die nicht händisch aus unterschiedlichen Monitoring-Programmen, Datenformaten und Datenquellen zusammengeführt werden müssen“, bringt es Böpple auf den Punkt. appCom lässt sich außerdem mit allen gängigen ERP-Systemen verbinden. Die so eingespielten Daten werden von der App aufbereitet und mit den Maschinendaten verbunden.

Ein weiterer Vorteil ist laut Böpple, dass appCom auch cloud-free arbeitet. Unternehmenskritische Daten liegen auf dem appCom PC und den unternehmenseigenen Servern. Und nicht in einer Cloud, weder von Comara selbst noch von Walter noch von einem anderen Anbieter.

Produktivität und Prozesssicherheit steigern

Das Potenzial, das sich für Zerspanungsbetriebe, die meist unter Kosten- und Effizienzdruck stehen, mit Monitoring- und Analyse-Tools wie appCom ergibt, ist offensichtlich. Konkrete Zahlen lassen sich dazu aber nur schwierig angeben, wie Florian Böpple abschließend erläutert: „Was sich an Effizienz- und Einsparungspotenzial aus dem Einsatz einer Monitoring- und Analyse-Software-Plattform wie appCom ergibt, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. Wichtig ist der Automatisierungs- und Digitalisierungsgrad der Produktionsprozesse, aber auch, wie problemkritisch die Bearbeitung selbst ist. Beispielzahlen sind da wenig aussagekräftig, aber wir können sagen, dass Kunden, die Comara appCom nutzen, die Produktivität und Prozesssicherheit pro Maschine deutlich steigern.“